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浙教版必修 信息技术基础第一章 信息与信息技术1.3 信息技术表格教案
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这是一份浙教版必修 信息技术基础第一章 信息与信息技术1.3 信息技术表格教案，共11页。教案主要包含了设计意图等内容，欢迎下载使用。
本节课是在教育科学出版社《信息技术必修》4.2.2《表格数据的图形化》的基础上，顺应时代和技术发展，结合学生的知识基础演变和衍生出来的一个课时《数据的可视化表达》。本课基于项目（中国航空航天产业的发展）的数据进行可视化分析，让学生深刻体会到数据可视化表达的意义与作用，并通过任务探究、实例分析让学生掌握借助合适的数据处理软件，将所得数据进行可视化表达的基本过程，即用图表去表现数据，使数据实现其应有价值，领会数据可视化表达的基本思想。教学过程中注重利用学生感兴趣的话题充分调动学生的学习兴趣和主观能动性，努力为学生提供发现问题、自主选择问题的机会，引导学生主动将问题求解与数据的可视化表达进行关联。
学生情况分析
我校高一年级学生对表格数据的图形化已经有一定的基础（中考考试内容），已经具备使用EXCEL的基础，但是根据任务需要来解决实际问题，以及对问题进行分析与表达还是欠缺的。所以本节课的设计就不能仅仅局限于表格数据的图形化，需要在课堂设计中要激发学生的学习兴趣，引入新的思想与方法，拓展原有的知识内容，而且安排教学任务时要兼顾不同水平的学生，既要让优等生吃饱，有自由发挥的空间，也要让基础薄弱学生学有所获，体会成功的乐趣。
教学目标
1.知识与技能
（1）认识数据可视化表达的作用和价值，乐于实现数据的可视化；
（2）掌握数据进行可视化表达的一般过程与方法。
2.过程与方法
（1）通过任务探究，学会发现问题、分析问题、解决问题；
（2）在自主探究过程中体验数据可视化表达的过程与方法。
3.情感态度与价值观
（1）体验数据可视化表达的过程，享受实践操作带来的成就感，在此中感受数据可视化的优点；
（2）从学生已有的学习和社会经验，引导学生分析问题，并在问题解决中培养学生的学科思维和信息意识，增强他们的信息社会责任，为国家发展而努力。
教学重难点
重点：体验数据可视化表达的一般过程
难点：数据可视化表达的思想与方法
教学方法
任务驱动法、讲解演示法、自主探究法
教学流程
教学准备
（1）多媒体计算机教室、教学广播系统；
（2）教师演示文稿、学习任务单、帮助材料。
教学过程
创设情境，引入新课
1.体验淮中航天馆VR，激发学生学习兴趣
教师：欢迎大家光临淮中航天体验馆，这个体验馆利用三维虚拟现实技术真实再现了航天馆里所有设施，在这里同学们可以深刻感受到中国航天航空事业起步的艰辛，领略到今天中国航天航空事业的辉煌。
提问：同学们对中国航天航空有多少了解呢？
学生各抒己见，教师总结。
播放视频《中国航天航空发展的成就》
2.设置问题，引出课题
（1）展示学生研究性学习报告——《基于大数据分析：看中国航天航空产业发展》
Q1:我们有学生对中国航空航天做了这样一份研究性学习报告（展示）有什么特点？
——大量使用数据呈现相关信息。
Q2:大量的数据呈现，我们能够迅速抓住数据所要传达的含义吗？ ——比较困难。
Q3：如何改进？——使用图表
（2）展示修改过的研究性学习报告（图表表示数据）
启发思考：这样展示信息（数据可视化）有什么好处？
学生思考，回答。（美观、直观）
总结：相同的数据给人的感觉可能会千差万别：或冰冷枯燥，让人望而生畏、百思不解其意；或生动有趣，让人一目了然、瞬间豁然开朗。为了达到后一种效果，我们需要采用一种特别的方式来展示数据，来解释、分析和应用它。
3.揭示课题——《数据的可视化表达》
【设计意图】利用虚拟现实技术，为学生创建近距离参观淮中航空航天特色课程基地的机会，身临其境感很容易激发学生的学习兴趣，结合研究性学习报告中数据的展示，引发学生思考了解数据的可视化表达。
数据可视化表达的含义
教师：如今我们生活在一个大数据时代，大数据大到什么程度？举个例子：美国航空航天局的各项使命每小时收集数百TB数据。仅1TB就相当于在50,000棵树制成的纸张上打印的信息。而这些打印纸首尾相接大概可以绕地球4圈。（PPT展示图示）
数据越来越多，但如果没有有效的方式呈现，数据仅仅也只是数据库中的符号而已，成功的数据可视化不仅仅在于美观的视觉感受，还在于是否有效的传达了数据背后的信息，或者更有效的激发了阅读者的思考和分析。
数据可视化表达的应用案例
举例：地铁线路图、仪表盘、热力地图、音量大小、运动量指标等。
引导思考：为什么同学们一眼就能看出这些图表的含义？
总结：数据的可视化表达就是借助图形化的手段，清洗数据，清晰、快捷有效的传达和沟通信息
2.【展示】修改前后研究性学习报告
总结：数据可视化表达的作用
a.提升数据呈现效果:通过图表的美观和趣味性，吸引读者
B.高效挖掘价值信息:通过清洗、简化数据，使内容更清晰易懂
【设计意图】利用大量的案例展示让学生直观感受到数据可视化表达的基本特征——图形化，理解其含义。
数据可视化表达的实现
1.基于经验，分析问题
Q1：如何实现数据的可视化，实现数据到图形的转变，让数据背后的含义表达出来呢？
学生讨论，分析，总结。
自主探究，小组交流（基本图表的制作）
教师：下面我们就围绕这几个过程处理研究性学习报告《基于大数据分析：看世界航天航空产业发展》中的数据了，我们首先从航天基础设施方面来了解中国乃至世界的发展水平。
分组1：
分组2：
这一过程中组别之间相互评价（美观、直观），并说出图表信息。
引导分析：突出主题——标题
突出重点——可通过颜色、位置来区分
图表信息：（1）从拥有的在轨空间资产份额看，美国、俄罗斯、中国和欧盟都具有堪称航天大国的基础性硬实力。
我国军机数总体保持增长。13和14 年同比增长3.9%和0.8%，15年增长最快的飞机种类是特种飞机和武装直升机。
【设计意图】分组探究，展示交流，共同学习。此环节主要是检验学生的已有知识基础。在这个过程中，教师要做到对小组同学的展示及时点评，帮助他们总结技巧和操作思路，提醒操作过程中关键点，如图表标题的添加，数据标志的添加，突出关键信息，并注重课堂的生成性。
3.学以致用，探索发现（图表的选择）：
教师：我们了解到中国军机总体在保持稳步增长，那中国各种军机如战斗机、特种飞机等与世界一些强国相比，实力如何呢？
图表信息：我国军机数量为全球第三，但仍不到美国的四分之一。但是我们也要清楚认识到我们能有今天这样的飞机数量已经非常不容易了，因为我们是从落后强国一个世纪之后，开始追赶世界的。航空国际化得道路并不容易，凝聚着一代又一代航天人的心血。
拓展应用：组合图的使用
教师：虽然与世界军事霸主美国相比我们存在差距，但是中国一直在各方面努力追赶，这份努力不仅体现在一代又一代航天人日夜艰辛的钻研上，也体现在国家层面上的重视，加大预算，支持航天事业的发展。
图表信息：中国国防支出逐年提升：近年我国国防重要性和受重视程度不断提高。我国经济高速发展，GDP 总量已迈入第一梯队。我国在世界舞台上也扮演着越来越重要角色，需要承担更多责任和面对更多挑战。因此，未来伴随国民收入水平提高和国际地位持续提升，国防支出会进一步提升。
2015 年9 月习近平总书记宣布裁军30万，裁军节约人员开支，更多军费很可能流入装备领域，军用飞机的资金投入也很可能大幅提升。
5.知识延伸
基于图形化实现数据的可视化表达，不仅将数据以赏心悦目的方式呈现，还让我们读到了数据中的含义，挖掘出有用的信息。
当然，这份研究性报告中还有很多数据，感兴趣的同学可以继续研究，我们也可以用其他软件或其他形式来展现、表达数据。
图1 中国航天员空军安全飞行时长 图2 世界各国火箭发射成功率排名
(指标、指标值图形化) (指标、指标关系关系图形化)
图3 美国与中国无人机制造占世界份额对比 图4 中国未来发射卫星5年计划
(指标、指标关系关系图形化) (指标值图形化)
图5 中国航天员地域分析 图6 美国1950-2060人口年龄组成 （空间可视化） （动态交互）
图7中国民航货物周转量和旅客运输量
（迷你图）
强调：数据可视化不仅仅是将数据以图表的形式展现出来，更要能将数据蕴含的价值信息挖掘出来，这才是真正的数据可视化的表达。
【设计意图】
从学生已有的知识经验出发，在分组探究中回顾表格数据的图形化知识并解决实际的问题，充分认识数据可视化表达的含义：提升数据呈现方式，挖掘价值信息，既要美观又要直观准确。再结合进阶任务，引导学生思考如何灵活选用恰当的方式呈现信息含义，最后通过拓展任务引导学生深度思考，探索解决问题的方法。而在任务设置中，始终围绕“中国航天航空产业的发展”来进行，不仅要增强学生的民族自豪感和社会责任感，也要让学生看到中国与世界强国的差距，激发其危机感，要为国家的发展而努力！
总结展望
【设计意图】
思维导图是有效表达发射性思维的有效的图形思维工具。利用思维导图的形式进行课堂总结本身就是实现知识的可视化，帮助学生理解知识内涵、梳理知识脉络，在总结中构建学生的知识网络。
1.课堂总结
2.展望
（1）中国的航天梦
中国的航天需要有梦想、有担当、有家国情怀的青年人追梦未来、筑梦航天！
加油吧！少年们！
（2）欢迎大家同学们利用假期到我校航天馆现场体验，老师在淮中等你们！
数据可视化表达的基本过程
步骤
说明
第一步：选择可视化工具
列出一些数据可视化工具软件，有些软件只需要鼠标就能操作，还有些软件则需要一点编程技巧。
学生会选择最熟悉的工具——Excel
第二步：分析数据，
确定图表类型
回顾：Excel基本图表类型
各种图表类型适用范围
第三步：制作图表，修饰美化
突出图表标题和要点，以简单直观为美
第四步：分析图表，表达观点
表达信息，得出结论
截止2015年12月各国在轨卫星数占比
国家
美国
欧盟
中国
俄罗斯
日本
印度
加拿大
以色列
意大利
其他
比例
41.13%
12.53%
12.82%
9.63%
4.06%
2.81%
2.12%
0.81%
0.52%
13.57%
任务要求：
1.制作反映世界各国在轨卫星数目比例情况图表。
2.想一想：（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达了什么样的信息？
2013-2015中国各类机型飞机数量
战斗机
特种飞机
运输机
武装直升机
教练机和其它
总计
2013
1455
53
186
208
329
3181
2014
1453
51
200
751
382
36241
2015
1454
65
182
806
352
21198
任务要求：
1.制作对比2013-2015年中国各类机型数量的变化趋势图。
2.想一想：
（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达除了什么样的信息？
美国、俄罗斯以及中国在各类军机类型中占比（2015）
战斗机
特种飞机
加油机
运输机
武装直升机
教练机和其它
美国
19%
41%
78%
25%
30%
26%
中国
10%
3%
0.50%
4%
4%
3%
俄罗斯
10%
6%
3%
9%
6%
3%
其他
61%
50%
19%
62%
60%
68%
任务要求：
1.制作反映2015年美国、俄罗斯以及中国在各类军机中占比的图表。
2.想一想：
（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达除了什么样的含义？
2001-2014年中国国防支出情况
2002年
2003年
2004年
2005年
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
国防支出（亿元）
1653
1907
2192
2473
2979
3508
4182
4806
5321
6025
6702
7202
8032
增长率
18.30%
15.40%
14.90%
12.80%
20.50%
17.80%
19.20%
14.90%
10.70%
12.70%
11.20%
10.70%
12.20%
任务要求：
1.根据表格中提供的数据，想一想可以传递哪些信息，选用什么样的图表类型展示
结论最好。
2.制作一张能表达你思考结果的图表。
本节课是在教育科学出版社《信息技术必修》4.2.2《表格数据的图形化》的基础上，顺应时代和技术发展，结合学生的知识基础演变和衍生出来的一个课时《数据的可视化表达》。本课基于项目（中国航空航天产业的发展）的数据进行可视化分析，让学生深刻体会到数据可视化表达的意义与作用，并通过任务探究、实例分析让学生掌握借助合适的数据处理软件，将所得数据进行可视化表达的基本过程，即用图表去表现数据，使数据实现其应有价值，领会数据可视化表达的基本思想。教学过程中注重利用学生感兴趣的话题充分调动学生的学习兴趣和主观能动性，努力为学生提供发现问题、自主选择问题的机会，引导学生主动将问题求解与数据的可视化表达进行关联。
学生情况分析
我校高一年级学生对表格数据的图形化已经有一定的基础（中考考试内容），已经具备使用EXCEL的基础，但是根据任务需要来解决实际问题，以及对问题进行分析与表达还是欠缺的。所以本节课的设计就不能仅仅局限于表格数据的图形化，需要在课堂设计中要激发学生的学习兴趣，引入新的思想与方法，拓展原有的知识内容，而且安排教学任务时要兼顾不同水平的学生，既要让优等生吃饱，有自由发挥的空间，也要让基础薄弱学生学有所获，体会成功的乐趣。
教学目标
1.知识与技能
（1）认识数据可视化表达的作用和价值，乐于实现数据的可视化；
（2）掌握数据进行可视化表达的一般过程与方法。
2.过程与方法
（1）通过任务探究，学会发现问题、分析问题、解决问题；
（2）在自主探究过程中体验数据可视化表达的过程与方法。
3.情感态度与价值观
（1）体验数据可视化表达的过程，享受实践操作带来的成就感，在此中感受数据可视化的优点；
（2）从学生已有的学习和社会经验，引导学生分析问题，并在问题解决中培养学生的学科思维和信息意识，增强他们的信息社会责任，为国家发展而努力。
教学重难点
重点：体验数据可视化表达的一般过程
难点：数据可视化表达的思想与方法
教学方法
任务驱动法、讲解演示法、自主探究法
教学流程
教学准备
（1）多媒体计算机教室、教学广播系统；
（2）教师演示文稿、学习任务单、帮助材料。
教学过程
创设情境，引入新课
1.体验淮中航天馆VR，激发学生学习兴趣
教师：欢迎大家光临淮中航天体验馆，这个体验馆利用三维虚拟现实技术真实再现了航天馆里所有设施，在这里同学们可以深刻感受到中国航天航空事业起步的艰辛，领略到今天中国航天航空事业的辉煌。
提问：同学们对中国航天航空有多少了解呢？
学生各抒己见，教师总结。
播放视频《中国航天航空发展的成就》
2.设置问题，引出课题
（1）展示学生研究性学习报告——《基于大数据分析：看中国航天航空产业发展》
Q1:我们有学生对中国航空航天做了这样一份研究性学习报告（展示）有什么特点？
——大量使用数据呈现相关信息。
Q2:大量的数据呈现，我们能够迅速抓住数据所要传达的含义吗？ ——比较困难。
Q3：如何改进？——使用图表
（2）展示修改过的研究性学习报告（图表表示数据）
启发思考：这样展示信息（数据可视化）有什么好处？
学生思考，回答。（美观、直观）
总结：相同的数据给人的感觉可能会千差万别：或冰冷枯燥，让人望而生畏、百思不解其意；或生动有趣，让人一目了然、瞬间豁然开朗。为了达到后一种效果，我们需要采用一种特别的方式来展示数据，来解释、分析和应用它。
3.揭示课题——《数据的可视化表达》
【设计意图】利用虚拟现实技术，为学生创建近距离参观淮中航空航天特色课程基地的机会，身临其境感很容易激发学生的学习兴趣，结合研究性学习报告中数据的展示，引发学生思考了解数据的可视化表达。
数据可视化表达的含义
教师：如今我们生活在一个大数据时代，大数据大到什么程度？举个例子：美国航空航天局的各项使命每小时收集数百TB数据。仅1TB就相当于在50,000棵树制成的纸张上打印的信息。而这些打印纸首尾相接大概可以绕地球4圈。（PPT展示图示）
数据越来越多，但如果没有有效的方式呈现，数据仅仅也只是数据库中的符号而已，成功的数据可视化不仅仅在于美观的视觉感受，还在于是否有效的传达了数据背后的信息，或者更有效的激发了阅读者的思考和分析。
数据可视化表达的应用案例
举例：地铁线路图、仪表盘、热力地图、音量大小、运动量指标等。
引导思考：为什么同学们一眼就能看出这些图表的含义？
总结：数据的可视化表达就是借助图形化的手段，清洗数据，清晰、快捷有效的传达和沟通信息
2.【展示】修改前后研究性学习报告
总结：数据可视化表达的作用
a.提升数据呈现效果:通过图表的美观和趣味性，吸引读者
B.高效挖掘价值信息:通过清洗、简化数据，使内容更清晰易懂
【设计意图】利用大量的案例展示让学生直观感受到数据可视化表达的基本特征——图形化，理解其含义。
数据可视化表达的实现
1.基于经验，分析问题
Q1：如何实现数据的可视化，实现数据到图形的转变，让数据背后的含义表达出来呢？
学生讨论，分析，总结。
自主探究，小组交流（基本图表的制作）
教师：下面我们就围绕这几个过程处理研究性学习报告《基于大数据分析：看世界航天航空产业发展》中的数据了，我们首先从航天基础设施方面来了解中国乃至世界的发展水平。
分组1：
分组2：
这一过程中组别之间相互评价（美观、直观），并说出图表信息。
引导分析：突出主题——标题
突出重点——可通过颜色、位置来区分
图表信息：（1）从拥有的在轨空间资产份额看，美国、俄罗斯、中国和欧盟都具有堪称航天大国的基础性硬实力。
我国军机数总体保持增长。13和14 年同比增长3.9%和0.8%，15年增长最快的飞机种类是特种飞机和武装直升机。
【设计意图】分组探究，展示交流，共同学习。此环节主要是检验学生的已有知识基础。在这个过程中，教师要做到对小组同学的展示及时点评，帮助他们总结技巧和操作思路，提醒操作过程中关键点，如图表标题的添加，数据标志的添加，突出关键信息，并注重课堂的生成性。
3.学以致用，探索发现（图表的选择）：
教师：我们了解到中国军机总体在保持稳步增长，那中国各种军机如战斗机、特种飞机等与世界一些强国相比，实力如何呢？
图表信息：我国军机数量为全球第三，但仍不到美国的四分之一。但是我们也要清楚认识到我们能有今天这样的飞机数量已经非常不容易了，因为我们是从落后强国一个世纪之后，开始追赶世界的。航空国际化得道路并不容易，凝聚着一代又一代航天人的心血。
拓展应用：组合图的使用
教师：虽然与世界军事霸主美国相比我们存在差距，但是中国一直在各方面努力追赶，这份努力不仅体现在一代又一代航天人日夜艰辛的钻研上，也体现在国家层面上的重视，加大预算，支持航天事业的发展。
图表信息：中国国防支出逐年提升：近年我国国防重要性和受重视程度不断提高。我国经济高速发展，GDP 总量已迈入第一梯队。我国在世界舞台上也扮演着越来越重要角色，需要承担更多责任和面对更多挑战。因此，未来伴随国民收入水平提高和国际地位持续提升，国防支出会进一步提升。
2015 年9 月习近平总书记宣布裁军30万，裁军节约人员开支，更多军费很可能流入装备领域，军用飞机的资金投入也很可能大幅提升。
5.知识延伸
基于图形化实现数据的可视化表达，不仅将数据以赏心悦目的方式呈现，还让我们读到了数据中的含义，挖掘出有用的信息。
当然，这份研究性报告中还有很多数据，感兴趣的同学可以继续研究，我们也可以用其他软件或其他形式来展现、表达数据。
图1 中国航天员空军安全飞行时长 图2 世界各国火箭发射成功率排名
(指标、指标值图形化) (指标、指标关系关系图形化)
图3 美国与中国无人机制造占世界份额对比 图4 中国未来发射卫星5年计划
(指标、指标关系关系图形化) (指标值图形化)
图5 中国航天员地域分析 图6 美国1950-2060人口年龄组成 （空间可视化） （动态交互）
图7中国民航货物周转量和旅客运输量
（迷你图）
强调：数据可视化不仅仅是将数据以图表的形式展现出来，更要能将数据蕴含的价值信息挖掘出来，这才是真正的数据可视化的表达。
【设计意图】
从学生已有的知识经验出发，在分组探究中回顾表格数据的图形化知识并解决实际的问题，充分认识数据可视化表达的含义：提升数据呈现方式，挖掘价值信息，既要美观又要直观准确。再结合进阶任务，引导学生思考如何灵活选用恰当的方式呈现信息含义，最后通过拓展任务引导学生深度思考，探索解决问题的方法。而在任务设置中，始终围绕“中国航天航空产业的发展”来进行，不仅要增强学生的民族自豪感和社会责任感，也要让学生看到中国与世界强国的差距，激发其危机感，要为国家的发展而努力！
总结展望
【设计意图】
思维导图是有效表达发射性思维的有效的图形思维工具。利用思维导图的形式进行课堂总结本身就是实现知识的可视化，帮助学生理解知识内涵、梳理知识脉络，在总结中构建学生的知识网络。
1.课堂总结
2.展望
（1）中国的航天梦
中国的航天需要有梦想、有担当、有家国情怀的青年人追梦未来、筑梦航天！
加油吧！少年们！
（2）欢迎大家同学们利用假期到我校航天馆现场体验，老师在淮中等你们！
数据可视化表达的基本过程
步骤
说明
第一步：选择可视化工具
列出一些数据可视化工具软件，有些软件只需要鼠标就能操作，还有些软件则需要一点编程技巧。
学生会选择最熟悉的工具——Excel
第二步：分析数据，
确定图表类型
回顾：Excel基本图表类型
各种图表类型适用范围
第三步：制作图表，修饰美化
突出图表标题和要点，以简单直观为美
第四步：分析图表，表达观点
表达信息，得出结论
截止2015年12月各国在轨卫星数占比
国家
美国
欧盟
中国
俄罗斯
日本
印度
加拿大
以色列
意大利
其他
比例
41.13%
12.53%
12.82%
9.63%
4.06%
2.81%
2.12%
0.81%
0.52%
13.57%
任务要求：
1.制作反映世界各国在轨卫星数目比例情况图表。
2.想一想：（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达了什么样的信息？
2013-2015中国各类机型飞机数量
战斗机
特种飞机
运输机
武装直升机
教练机和其它
总计
2013
1455
53
186
208
329
3181
2014
1453
51
200
751
382
36241
2015
1454
65
182
806
352
21198
任务要求：
1.制作对比2013-2015年中国各类机型数量的变化趋势图。
2.想一想：
（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达除了什么样的信息？
美国、俄罗斯以及中国在各类军机类型中占比（2015）
战斗机
特种飞机
加油机
运输机
武装直升机
教练机和其它
美国
19%
41%
78%
25%
30%
26%
中国
10%
3%
0.50%
4%
4%
3%
俄罗斯
10%
6%
3%
9%
6%
3%
其他
61%
50%
19%
62%
60%
68%
任务要求：
1.制作反映2015年美国、俄罗斯以及中国在各类军机中占比的图表。
2.想一想：
（1）用什么类型图表表达比较恰当？
（2）制作出的图表传达除了什么样的含义？
2001-2014年中国国防支出情况
2002年
2003年
2004年
2005年
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
国防支出（亿元）
1653
1907
2192
2473
2979
3508
4182
4806
5321
6025
6702
7202
8032
增长率
18.30%
15.40%
14.90%
12.80%
20.50%
17.80%
19.20%
14.90%
10.70%
12.70%
11.20%
10.70%
12.20%
任务要求：
1.根据表格中提供的数据，想一想可以传递哪些信息，选用什么样的图表类型展示
结论最好。
2.制作一张能表达你思考结果的图表。
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